片状化石燃料的循环流化床燃烧(Ⅱ)--片状颗粒在循环流化床的运行表现和片状颗粒在密相区和稀相区的行为

测试了燃烧京西无烟煤循环流化床锅炉的实际运行参数,分析了颗粒度分布、球形度变化等特征对锅炉运行的影响.研究了片状无烟煤颗粒在循环流化床燃烧过程中的行为.研究表明,颗粒的片状形貌对炉膛密相区和稀相区的颗粒度分布、平均悬浮密度分布有着重要影响,是造成炉膛温度大幅度波动和扬析量大幅度波动的直接原因.     

燃煤颗粒度及分布对循环流化床锅炉影响的研究

通过描述燃煤颗粒度及分布在设计值条件下的炉内流化燃烧过程和物料颗粒分布情况,对比实际运行中所存在的燃煤颗粒度及分布偏差,着重从点火启动、燃烧运行、设备性能3方面说明了燃煤颗粒度及分布对其产生的影响,并由此提出了燃煤颗粒度及分布对循环流化床锅炉实现经济运行方式的重要性。     

高速圆射流中典型非球形颗粒的扩散特性

低氧稀释(moderate and intense low-oxygen dilution,MILD)燃烧具有传热均匀、 NO_x污染物排放低的特点。新一代MILD煤粉燃烧技术主要通过高速射流引起强烈的湍流混合来实现。其中,煤颗粒在高速射流中的扩散行为非常关键。目前对球形颗粒在气固射流中扩散行为的研究已非常深入,然而化石燃料属于典型的非球形颗粒,其在射流中的扩散行为与球形颗粒具有一定的差异,该类非球形颗粒在高速射流下的扩散特性值得进一步研究。为此,该文采用玻璃珠、玻璃渣和煤粉等颗粒开展了宽Re范围下的高速两相圆射流实验,通过激光Doppler相位分析技术(phase-Doppler anemometry,PDA)获取并分析了颗粒的质量浓度、速度及湍动能分布随球形度、粒径以及射流速度的变化规律。结果表明:非球形颗粒在射流中的质量浓度、速度、湍动能分布与粒径较小的球形颗粒具有一定相似性,但其扩散行为不能仅通过Stokes数进行定量表征,除曳力之外,升力对非球形颗粒扩散也具有一定影响;与球形颗粒相比,非球形颗粒的扩散更为显著,其主要原因是其径向湍动能显著增强所致;射流速度的增加促进了颗粒的剪切层集聚和径向扩散,对非球形颗粒的促进作用更强。     

燃料颗粒包覆过程冷态模拟的压强研究

包覆燃料颗粒是１０ＭＷ高温气冷堆球形燃料元件的核心。在直径为５５ｍｍ冷态模拟流化床中对核燃料颗粒的喷动状态进行了模拟研究。运用静压探针研究了床内压降随流化气体速度变化的关系以及压降的轴向分布。而且从压降－气体速度关系曲线进一步判别床内死区情况,运用余弦关系近似描述了压降的轴向分布。实验结果表明本研究对包覆工艺具有参考价值。     

窑街劣质煤热电厂锅炉选型及其运行环保效益

循环流化床锅炉炉内脱硫技术相对常规的PC炉利用炉前脱硫和在尾部烟气脱硫来说,具有结构简单、脱硫效率高、初投资省、运行费用低等优点;同时该技术煤种的适应性广,可以燃用一切种类的燃料并达到很高的燃烧效率,其中包括高灰分、高水分、低热值、低熔点的劣质燃料,以及难以燃尽的低挥发分燃料。     

75 t/h循环流化床锅炉气固流动与燃烧的数值模拟

以75 t/h循环流化床锅炉为研究对象,采用数值模拟方法,对其物料流动与燃烧时NO_x排放特性进行研究。通过计算分析燃料颗粒轨迹和改变过量空气系数来研究炉膛出口污染物NO_x的生成分布情况,给出了入炉颗粒球形度对流态化的动态影响。数值模拟结果表明,以污染物NO_x生成量为主要考虑因素时,该锅炉炉膛的过量空气系数宜选在1.10~1.15之间,最佳燃烧工况宜选一、二次风比例为1∶1,过量空气系数为1.12。该数值模拟结果为优化循环流化床锅炉燃烧提供了实际参考,具有一定的工程应用价值。     

贵州埃迪卡拉系–寒武系留茶坡组中球形化石的研究

对贵州省东部坝黄剖面留茶坡组硅质岩中的微体化石进行研究。通过薄片观察,发现多种球形化石,包括一类具连接体的球形化石以及两种具深色外壁的球形化石。对具连接体的球形化石进行系统的描述,并建立新属Bahuangia gen. nov.。Bahuangia的连接体呈葫芦状或链状,形态可与出芽生殖的单细胞真菌或细菌进行类比。所报道的3类球形化石在扬子板块埃迪卡拉纪晚期的深水相地层中广泛分布,此次发现加深了对埃迪卡拉纪晚期深水区生物面貌的认识,可为区域地层对比以及地球早期生命演化的研究提供新的材料。     

实时燃料设计的均质充量压缩着火燃烧与排放的试验研究

根据燃料设计的思想,提出了混合燃料比例实时优化的均质充量压缩着火(HCCI)燃烧控制新方法,并在HCCI单缸发动机上进行了HCCI异辛烷/正庚烷实时控制试验.结果表明:混合燃料HCCI着火以及燃烧相位主要取决于正庚烷实际的燃空当量比;异辛烷的加入对爆震当量比界限有所拓展,但HCCI爆震主要与混合燃料总当量比有关;随着辛烷值比例的提高,导致HCCI运行范围变窄,但是实时调控证明相对纯正庚烷,混合燃料的HCCI燃烧最大负荷提高了80%.试验证明了实时优化控制HCCI燃烧和降低排放的可行性.     

燃烧时NOx的转化与控制

讨论了化石燃料在燃烧过程中ＮＯｘ的生成和破坏机理,介绍了几种可行的低ＮＯｘ燃烧技术。     

液体化石燃料脱硫技术的研究进展

近年来随着液体化石燃料的广泛应用以及人们对硫化物危害性的密切关注,给液体化石燃料的生产提出了低硫化甚至无硫化的要求.因此介绍了现阶段正在使用和研发的化石燃料脱硫技术加氢脱硫和非加氢脱硫(包括吸附脱硫、氧化脱硫、催化裂化脱硫、溶剂抽提脱硫及生物脱硫技术等),并对各种脱硫技术做简要评述.     

循环流化床锅炉结焦分析及预防

循环流化床锅炉以其燃料适应性广、污染物排放量低、符合环保要求等优点,在我国得到了广泛应用。而结焦问题是循环流化床锅炉一个最常见又棘手的技术课题,结合近年来的循环流化床运行情况,从运行中结焦的原因、现象及应对措施进行分析和探讨。     

贫燃预混燃烧室混氢燃烧性能研究

为加快实现碳中和，传统化石燃料燃气轮机逐步向含氢气燃料转型，因此需要掌握燃料中氢气对燃气轮机燃烧室性能影响，为燃气轮机燃氢化奠定理论基础。本文以国内某型现役低排放燃气轮机燃烧室参数与结构为例，采用氢气甲烷混合燃料燃烧，研究混氢比例对燃烧室性能影响。研究表明：氢气体积占比低于30%时，燃烧室喷嘴无回火；燃料中氢气占比由0增加至30%，燃烧室总压损失升高11%,NOx排放(@15%O₂干基)升高31%，火焰筒上游区域温度略有升高，燃烧效率升高，出口温度场均匀性几乎无变化。     

塑料和生物质在循环床内燃烧特性的实验研究

以PVC和木屑分别作为塑料和生物质燃料的典型代表,通过实验研究观察影响燃烧过程产生的可燃气体CO、 CH4、 H2等分布特征的主要因素,充分分析了这两种燃料在循环流化床内的燃烧特性.实验结果表明: PVC和木屑表现出了强烈的挥发分燃烧特性,即挥发分在高温条件下迅速热解,然后随气流分布在整个炉膛内燃烧;炉膛内的温度呈"凸抛物线"型分布;木屑燃烧过程中,随着一次风率的提高,炉膛出口CH4、 H2和CO浓度提高;PVC燃烧过程中,炉膛出口CO和CH4浓度极低.实验过程中还在实验台炉膛出口发现一定浓度的H2, 与260 t/d垃圾焚烧的工业测试中发现的情况一致.     

纳米颗粒球形度对平板通道中Al2O3-水纳米流体强制对流换热的影响

数值研究了水中添加立方体形、球形或柱状Al2O3纳米颗粒的纳米流体在平板通道中的层流强制对流换热,分析了纳米颗粒球形度、纳米颗粒体积分数和雷诺数对平板通道中Al2O3-水纳米流体强制对流换热的影响.结果表明:当纳米颗粒体积分数和雷诺数一定时,随着纳米颗粒球形度减小,通道壁面平均努赛尔数增大,对流换热增强;当纳米颗粒球形...     

循环流化床床层与壁面间传热特性的模拟分析

利用已建立数学模型，对循环流化床床层与壁面间的传热特性进行了预测，分析了床层密度，床层浊国度、流化速度，颗粒 径以及壁面长度等设计运行参数对传热系数的影响。结果表明，床层密度地越大或温度越高，传热系数越大；而颗粒粒径大或壁面长度越大，传热系数越小；流化速度对传热系数则影响不大。     

化石燃料燃烧产物对大气环境质量的影响及研究现状

大气中的无机污染物和有机污染物绝大部分来源于化石燃料的燃烧,本文列举了化石燃料燃烧产生的无机污染物及其毒性、有机污染物种类及其毒性.其中的NO2、SO2、H2S、CO、Pb、Hg等无机污染对人类健康影响极大,目前引起人们普遍关注的是致癌多环芳烃和含N、S、O杂环有机污染物.文中对我国主要城市大气中由化石燃料产生的有机污染物浓度进行了对比研究,并主要对北京地区大气中有机污染物的总体特征进行了分析,检出了80多种多环芳烃和杂环有机污染物,其中一部分是具有“三致“作用的多环芳烃.最后对化石燃料产生的毒害污染物的研究方法进行了综述.     

循环流化床燃烧棉秆两种床料的特性

分别选用石英砂颗粒和高铝矾土颗粒作为循环流化床的床料,棉杆作为燃料,在0.2MW循环流化床上进行实验.实验结果表明,石英砂颗粒床料容易形成结渣,而高铝矾土颗粒床料使用情况良好.通过对长时间运行后的床料颗粒进行XRF和SEM/EDS分析,发现2种床料运行后的化学成分发生改变,随着运行时间的延长,碱金属在床料中富集度越来越高.通过对反应前后内部结构和成分进行比较,发现石英砂床料结渣主要是因为在颗粒的表面生成了低熔点的化合物,在高温条件下床料由于表面层相互粘结而产生结渣,而高铝钒土颗粒可以有效地防止低熔点化合物的生成,从而减少结渣.     

循环流化床燃烧技术在清洁生产中的前景探讨

循环流化床(CBF)燃烧技术能更有效地提高燃烧效率,降低SO2和NOX的排放,在燃用劣质燃料、生物质燃料、垃圾的焚烧处理与余热利用等方面具有独特的前景。随着理论研究的不断创新和实际应用技术的日臻完善,循环流化床燃烧技术必将为清洁生产和发展循环经济发挥出更大的作用。     

高温气冷堆包覆燃料颗粒破损率研究

包覆燃料颗粒是高温气冷堆燃料元件的关键组成部分，是阻挡放射性裂变产物释放的主要屏障。包覆燃料颗粒的破损率是一项直接影响高温气冷堆运行安全特性的重要质量监控指标。采用燃烧－硝酸浸取法（在 ８５０ ℃空气中灼烧， ９ｈ； ９０ ℃， ７ｍｏｌ／Ｌ ＨＮＯ３， １０ｈ）对包覆燃料颗粒的破损率进行了测试研究。制定了测试流程，给出包覆燃料颗粒的自由铀含量与浸取时间的关系曲线，确定了最佳的试验温度、硝酸浓度和浸取时间等测试条件，并对６组包覆燃料颗粒破损率测试结果进行了分析讨论。     

含铝温压燃料爆炸抛撒过程中能量释放效率研究

通过研究不同含铝、镁、硼燃料试样在氧气、空气和氩气环境中燃烧热值的不同,分析金属添加剂种类、含量和颗粒度对燃料爆炸过程中能量释放效率的影响.同时根据不同燃料试样爆炸冲击波强度、爆炸火球的亮度和高温火球持续时间定性分析不同燃料添加剂在爆炸过程中能量的释放速率.结果表明,金属添加剂的物理化学性能、形状和颗粒度对能量释放效率具有重要影响;超细片状铝粉在爆炸过程中能量释放效率和能量释放速率均较高,是温压燃料配方的理想高能添加剂.